4953ja_化学与材料(2)
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《贵金属负载Ni3(HITP)2基复合材料的制备及其气敏性能研究》篇一贵金属负载Ni3(HITP)2基复合材料的制备及其气敏性能研究一、引言在近年来材料科学研究领域中,复合材料以其优异的物理化学性能受到了广泛关注。
其中,贵金属负载的复合材料在气体传感器、催化剂等领域表现出良好的应用前景。
本研究着重探讨了贵金属负载Ni3(HITP)2基复合材料的制备及其气敏性能。
这种新型的复合材料不仅能够改善材料的稳定性,同时还可以提升对气体的响应敏感度,因此在环境监测、气体分析以及工业生产中具有潜在的应用价值。
二、材料制备1. 材料选择与合成本研究所用材料为Ni3(HITP)2(hexaphosphonocupraphyrin)为基础,结合不同比例的贵金属进行合成。
制备过程主要通过溶胶凝胶法或化学气相沉积法等手段,将贵金属纳米粒子均匀地负载在Ni3(HITP)2基体上。
2. 制备工艺流程具体流程包括原料准备、混合、加热反应、冷却及后处理等步骤。
其中,通过控制加热温度和时间等参数,可以有效地控制复合材料的微观结构和性能。
三、材料表征对制备出的复合材料进行了一系列的表征测试,包括X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及能谱分析等。
这些测试手段有助于我们了解材料的晶体结构、形貌特征及元素分布等信息。
通过表征结果的分析,我们发现贵金属纳米粒子成功地负载在Ni3(HITP)2基体上,并且具有较高的分散性。
四、气敏性能研究1. 实验方法采用静态配气法或动态配气法等方法,对复合材料进行不同浓度和种类的气体测试。
通过测量材料在不同气体环境下的电阻变化,来评估其气敏性能。
2. 结果分析实验结果表明,贵金属负载的Ni3(HITP)2基复合材料对多种气体具有较高的敏感度和响应速度。
其中,对于某些特定气体,如乙醇、甲醛等,该复合材料表现出优越的响应性能和恢复性能。
此外,通过对不同温度下材料的响应特性进行测试,发现温度对气敏性能具有显著影响。
二亚乙基三胺五乙酸三钠钙盐1. 基本概念二亚乙基三胺五乙酸三钠钙盐,又被称为EDTA-CaNa2,并非单一化合物,而是一种含有多种金属离子螯合剂。
它的独特结构使其在许多工业和科学领域中都具有重要的应用价值。
接下来就让我们深入探讨这种化合物的性质、应用和影响。
2. 化合物性质分析2.1 化学结构:EDTA-CaNa2的分子结构中含有亚乙基胺基、乙二酸基等功能基团。
这些功能基团可以与金属离子形成稳定的络合物,赋予了它良好的螯合性能。
2.2 物理性质:EDTA-CaNa2常见的物理状态为白色结晶粉末状,易溶于水,呈酸性溶液。
其溶解度随温度的升高而增加,这为其在实际应用中的溶液制备提供了便利。
2.3 化学性质:EDTA-CaNa2作为一种螯合剂,在水溶液中能与众多金属离子形成稳定的络合物。
它对钙离子、镁离子、铁离子等具有较高的螯合选择性,这使得它在医药、食品、制药等领域广泛应用。
3. 应用领域探讨3.1 工业应用:EDTA-CaNa2常被用作水处理剂,可以有效去除水中的金属离子,净化水质,防止管道和设备的结垢和腐蚀。
它还被用于纺织、造纸、皮革等工业中作为螯合剂和稳定剂。
3.2 医药应用:由于其良好的螯合性能和生物相容性,EDTA-CaNa2常被用于医药制剂中,如钙剂、螯合剂解毒剂等,用于治疗金属中毒和钙离子失衡等疾病。
3.3 食品应用:在食品加工中,EDTA-CaNa2常被用作防腐剂、抗氧化剂,可以稳定食品中的金属离子,延长食品的保鲜期。
4. 影响和展望4.1 环境影响:EDTA-CaNa2在工业生产和使用过程中可能会对环境造成一定程度的污染,因此在实际应用中需要注意控制排放和处理废弃物。
4.2 研究展望:随着对环保和资源可持续利用的重视,未来人们可能会对EDTA-CaNa2的替代品进行更深入的研究和开发,以减少对环境的不良影响。
5. 个人观点从以上内容可以看出,EDTA-CaNa2作为一种多功能的螯合剂,在多个领域都具有广泛的应用前景。
《Cu-NbSe2-La2O3复合材料制备及性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,复合材料因其独特的物理和化学性质在众多领域中发挥着重要作用。
Cu-NbSe2-La2O3复合材料是一种新型的复合材料,由铜(Cu)、铌硒化物(NbSe2)和氧化镧(La2O3)等元素组成。
本文将详细介绍该复合材料的制备过程以及其性能研究。
二、复合材料制备1. 材料选择与配比首先,根据实验需求选择适当的原料,包括高纯度的铜粉、铌硒化物粉末和氧化镧粉末。
通过调整各组分的比例,可以获得具有不同性能的Cu-NbSe2-La2O3复合材料。
2. 制备方法采用高温固相法进行复合材料的制备。
将选定的原料按照一定比例混合,在高温炉中进行烧结,然后进行研磨、压片、再次烧结等工艺,最终得到Cu-NbSe2-La2O3复合材料。
三、性能研究1. 结构分析利用X射线衍射(XRD)技术对制备的Cu-NbSe2-La2O3复合材料进行物相分析,确定其晶体结构。
通过扫描电子显微镜(SEM)观察材料的微观形貌,了解其结构特点。
2. 物理性能测试对Cu-NbSe2-La2O3复合材料进行一系列物理性能测试,包括密度、硬度、抗拉强度等。
测试结果表明,该复合材料具有良好的物理性能。
3. 电性能测试通过电导率、介电常数等电性能测试,发现Cu-NbSe2-La2O3复合材料具有良好的导电性和介电性能。
此外,还对材料的电阻温度系数进行了研究,发现其在一定温度范围内具有较好的稳定性。
四、结果与讨论1. 结构与性能关系通过分析Cu-NbSe2-La2O3复合材料的结构与性能关系,发现材料的物理和电性能与其晶体结构和微观形貌密切相关。
适当的组分比例和制备工艺可以优化材料的性能。
2. 与其他材料的比较将Cu-NbSe2-La2O3复合材料与其他类型的复合材料进行比较,发现其在物理和电性能方面具有明显的优势。
特别是在导电性和介电性能方面,该材料表现出较好的综合性能。
《Cu-NbSe2-La2O3复合材料制备及性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,复合材料在材料科学领域中的地位日益凸显。
本文重点探讨了一种新型的Cu-NbSe2-La2O3复合材料的制备方法及其性能研究。
这种复合材料由铜(Cu)、铌硒化物(NbSe2)和氧化镧(La2O3)构成,其特殊的结构使其在电子、磁性以及热性能等方面具有显著的优势。
本文将详细介绍该复合材料的制备过程,并对其性能进行深入研究。
二、制备方法1. 材料选择与准备首先,我们需要选择高质量的Cu、NbSe2和La2O3作为原料。
这些原料需要经过严格的筛选和纯化,以确保最终产品的性能。
2. 制备过程(1)将选定的原料按照一定比例混合,并进行充分的球磨,以获得均匀的混合物。
(2)将混合物进行热压烧结,以促进原料之间的化学反应,形成稳定的复合结构。
(3)对烧结后的样品进行进一步的加工和处理,如切割、研磨和抛光等,以获得所需的形状和尺寸。
三、性能研究1. 结构表征我们利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对复合材料的结构进行了表征。
结果表明,Cu、NbSe2和La2O3在复合材料中形成了稳定的结构,且分布均匀。
2. 电子性能通过测量复合材料的电导率和电阻率,我们发现该材料具有良好的导电性能。
此外,我们还研究了温度、磁场等因素对电性能的影响,发现该材料在电子设备中具有潜在的应用价值。
3. 磁性能La2O3的加入使得复合材料具有一定的磁性能。
我们通过振动样品磁强计(VSM)等手段对磁性能进行了测量,发现该材料在低磁场下表现出较好的磁响应。
4. 热性能该复合材料具有良好的热稳定性,能够在高温环境下保持稳定的性能。
我们通过热重分析(TGA)等方法对热性能进行了研究,发现该材料在高温领域具有潜在的应用价值。
四、结论本文成功制备了Cu-NbSe2-La2O3复合材料,并对其性能进行了深入研究。
结果表明,该复合材料具有良好的导电性、磁性和热稳定性,具有广泛的应用前景。
三氧化二铝的化学文摘索引登记号下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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第41卷2024 年 3 月应用化学CHINESE JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY第3期415⁃421五氧化二铌光催化剂的制备及其光催化性能王静*李喜兰郭秀芬(珠海科技学院应用化学与材料学院,珠海 519040)摘要为提升五氧化二铌(Nb2O5)光催化剂在实际应用中的光催化性能,提出五氧化二铌光催化剂的制备及其光催化性能研究。
首先,制备五氧化二铌纳米颗粒、五氧化二铌纳米棒和五氧化二铌纳米线,分别标记为Nb2O5-1、Nb2O5-2和Nb2O5-3,并分别暴露在罗丹明B溶液和亚甲基蓝溶液中。
然后,使用X射线衍射仪对处理前后的样品进行表征,观察其晶体结构和晶体形貌的变化;使用透射电子显微镜对样品进行观察,分析其形貌、尺寸和分散性,以及有机染料的吸附情况;使用光谱仪进行紫外-可见吸收光谱分析,观察有机染料在样品表面的吸附情况和能带结构变化。
最后,通过一定的光源照射并监测有机染料的降解速率等参数,评估样品在不同有机染料环境下的光催化性能。
实验结果表明,Nb2O5-2和Nb2O5-3结晶程度较高且为正交相结构,说明该催化剂具有优越的光催化性能和稳定性; Nb2O5-2和Nb2O5-3表征颗粒较为明显,颗粒之间团聚程度高,纳米晶在高温环境下表现为亚稳相状态,光催化活性较高; Nb2O5-2和Nb2O5-3分别在亚甲基蓝溶液和罗丹明B溶液内时,二者可有效降低溶液的吸光值,Nb2O5-2对亚甲基蓝溶液和罗丹明B溶液的催化降解率最大,光催化作用较强。
关键词五氧化二铌;光催化剂;罗丹明B溶液;亚甲基蓝中图分类号:O614 文献标识码:A 文章编号:1000-0518(2024)03-0415-07光催化剂是制作半导体的关键材料,光催化在当前世界性环境问题和不可再生资源耗竭的大环境下,是一种可行性技术[1],半导体的带隙(E g)对其能级结构影响较大[2-3],对于同一种光催化剂来说,其形貌和晶体形状以及粒径大小在光催化反应过程中表现的光催化活性也不尽相同。
《Cu-NbSe2-La2O3复合材料制备及性能研究》篇一一、引言随着现代科技的快速发展,复合材料因其独特的物理和化学性质在众多领域中得到了广泛的应用。
Cu-NbSe2-La2O3复合材料作为一种新型的复合材料,具有优异的电学、磁学和力学性能,其制备及性能研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文旨在研究Cu-NbSe2-La2O3复合材料的制备工艺及其性能,为该类复合材料的应用提供理论依据。
二、制备方法1. 材料选择制备Cu-NbSe2-La2O3复合材料所需的主要原材料包括铜粉、铌硒化合物(NbSe2)和氧化镧(La2O3)。
这些原材料应具有高纯度、良好的分散性和适当的粒度。
2. 制备过程(1)将铜粉、NbSe2和La2O3按照一定比例混合,并加入适量的有机溶剂,进行球磨混合,以获得均匀的混合物。
(2)将混合物进行干燥、烧结,得到Cu-NbSe2-La2O3复合材料。
在烧结过程中,应控制温度、时间和气氛等参数,以保证材料的性能。
三、性能研究1. 电学性能通过测量Cu-NbSe2-La2O3复合材料的电阻率、电导率和介电常数等电学性能参数,研究其电学性能。
实验结果表明,该复合材料具有良好的电学性能,具有较低的电阻率和较高的电导率。
2. 磁学性能利用磁性测量仪测量Cu-NbSe2-La2O3复合材料的磁化强度、矫顽力和磁导率等磁学性能参数。
实验结果表明,该复合材料具有优异的磁学性能,可在磁场中表现出良好的磁响应。
3. 力学性能通过拉伸试验、压缩试验和硬度试验等方法,研究Cu-NbSe2-La2O3复合材料的力学性能。
实验结果表明,该复合材料具有良好的力学性能,具有较高的强度和硬度。
四、结果与讨论1. 制备工艺对性能的影响制备工艺对Cu-NbSe2-La2O3复合材料的性能具有重要影响。
通过调整烧结温度、时间和气氛等参数,可以有效地改善材料的性能。
实验结果表明,在适当的烧结温度和时间下,可以得到性能优异的Cu-NbSe2-La2O3复合材料。
《Cu-NbSe2-La2O3复合材料制备及性能研究》篇一一、引言随着现代科技的快速发展,复合材料因其独特的物理和化学性质在众多领域中得到了广泛的应用。
Cu-NbSe2-La2O3复合材料是一种新兴的复合材料,它集成了铜、铌硒化物以及氧化镧的优势。
本篇论文主要研究了该复合材料的制备方法及性能研究,以期为未来实际应用提供理论基础和指导。
二、复合材料的制备(一)原料与设备本实验所使用的原料包括铜粉、铌硒化物(NbSe2)和氧化镧(La2O3),设备包括高温炉、球磨机、干燥箱等。
(二)制备方法采用机械合金化法与高温烧结法相结合,首先将原料按一定比例混合,在球磨机中进行球磨处理,使各组分充分混合均匀。
然后将混合物放入高温炉中进行烧结,烧结温度和时间根据实验条件进行优化。
最后得到Cu-NbSe2-La2O3复合材料。
三、性能研究(一)组织结构分析通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的Cu-NbSe2-La2O3复合材料进行组织结构分析。
XRD分析结果表明,各组分在复合材料中形成了稳定的结构,没有出现明显的相分离现象。
SEM观察结果显示,复合材料具有均匀的微观结构,各组分分布均匀。
(二)物理性能研究对复合材料的导电性、导热性、硬度等物理性能进行了研究。
实验结果表明,该复合材料具有优异的导电性和导热性,同时硬度较高,具有较好的耐磨性能。
(三)电化学性能研究对复合材料的电化学性能进行了研究,包括循环伏安特性、充放电性能等。
实验结果表明,该复合材料具有良好的电化学性能,具有较高的比容量和较好的循环稳定性。
四、结论本论文研究了Cu-NbSe2-La2O3复合材料的制备方法及性能研究。
通过机械合金化法与高温烧结法相结合的方法成功制备了该复合材料。
组织结构分析表明,各组分在复合材料中形成了稳定的结构,具有均匀的微观结构。
物理性能和电化学性能研究结果表明,该复合材料具有优异的导电性、导热性、硬度以及良好的耐磨性能和电化学性能。
化学与材料(2)
教学重点:1、知道金属材料、无机非金属材料等材料的特点及其在生产、生活中的应用;
2、了解常见的合成材料,以及它们的性能和鉴别方法,“白色污染”的解决问题
教学难点:
1、实验探究纯棉纤维、羊毛纤维、化学纤维,聚乙烯及聚氯乙烯等常见材料的鉴别
2、培养学生关注目前新材料的开发,增强为社会进步学好化学的信心。
教学过程
复习:通过第一节的学习我们知道化学有助于人类解决能源危机
引入:通过今天的学习,同学们将会发现化学为人类提供更丰富的材料
讲解:时代的划分常以材料为标志,人类社会曾经历了石器时代,青铜器时代,铁器时代和钢铁时代,现又进入高分子时代。
让我们阅读P234页回答下列问题
1.人们对材料的认识、制造和利用经历了哪些发展过程?
天然材料;烧制材料;合成材料;可设计材料;智能材料。
一、金属材料:1、包括:青铜器时代:青铜(Cu、Sn合金,人类最早使用的合金⑵铁器
时代:生铁和钢⑶近现代:铝及铝合金、钛合金,特种合金(高强度、高韧、耐高温)贮氢合金、“形状记忆”合金
2、主要特点和用途:良好的延展性,导电导热性能,有较高的强度和机械加工性能。
缺点:不耐腐蚀
所以:防止金属材料的腐蚀,延长金属材料的使用寿命是保护金属资源的方法之一。
3、你还记得有哪些方法吗?
答:保持洁净和干燥、电镀、涂保护膜。
[过渡讲解]:长久以来,金属一直占据着材料王国的霸主,尤其是钢铁,应用范围更加广泛。
钢铁作为材料有它的许多优点,然而也存在着诸如不耐腐蚀、不耐高温、不够坚硬、不能绝热等缺点。
有趣的是,钢铁等金属的短处,反过来恰恰是非金属材料的长处。
不过陶瓷也有自己的“薄弱环节”:虽硬但无韧性,一碰就碎,一敲就断,而且毫无弯曲延长的余地。
二、无机非金属材料:1、包括:⑴古代的陶瓷:制陶器、瓷器等⑵新型陶瓷材料:制发动机零件、人工骨、人工关节、人造牙等⑶其他:玻璃、水泥、金刚石、单晶硅等
2、主要特性:耐高温、大多数有较强的抗酸、碱等化学物质的侵蚀且不能导电。
缺点:普通的脆性大。
三、有机材料
1、天然高分子材料:淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶
天然纤维:①纯棉:用棉花、麻等植物纤维纺纱织成。
鉴别法:点燃之燃烧不旺,不冒黑烟,烧后成细灰。
特点:透气、透汗但不耐磨。
②蚕丝、真丝:动物的毛纺纱织成。
鉴别法:点燃有烧焦羽毛味,灰不结成硬块。
人造纤维:将竹、木材通过化学方法加工而成。
2、合成高分子材料:合成塑料、纤维、橡胶、粘合剂
①合成纤维:以石油产品、煤、石灰石、水、空气等为原料,通过一系列化学反应制造而成。
鉴别法:(化纤布)点燃之燃烧很旺,冒黑烟,烧后凝结成团。
特点:强度大,不易变形。
[学生参考教与学P39]:列举穿过、看过、听过的各种纤维名称?——纯棉、纯羊毛、兔绒、丝绸、人造丝、人造毛、人造棉、尼龙、锦纶、涤纶等。
纤维的分类
[教师引导]:这些不同类别纤维的原料不同、生产加工的方法也不同,那它们的性能有什么不同?穿在身上有什么不同的感觉呢?夏天或冬天你贴身穿的衣服喜欢什么面料——全棉
[学生讨论]:天然纤维吸水性和透气性好;合成纤维强度高、耐磨、弹性好、耐腐蚀、易产生静电。
[教师引导]:除了已知的上述不同性能外,我们还可以通过实验来观察几种纤维性质的不同。
请同学阅读P237页活动与探究做好实验。
[探究活动]:1、用镊子分别夹住纯棉、头发、化纤布料在酒精灯火焰上灼烧,辨别气味,摸一下灰分别是什么感觉。
2、另取棉花、头发和化纤布料各两份分别与试管中,分别倒入10%硫酸、3%烧碱溶液,静置5——6分钟,再将6支试管放置于40℃的热水浴中温热5——6分钟后,用镊子取出,用水洗涤纤维,观察用水洗涤时的情况。
干燥后,比较它们用酸、碱处理前后的差异。
[教师引导]:人们在大量使用合成纤维的同时,还广泛使用塑料,其制品之多难以想象。
[学生参考教与学P39]:了解生活中常用的塑料种类和性质用途。
[教师收导]:虽然不同的塑料有不同的性能,但它们都是可以在一定条件下塑造成型的高分子材料。
特别要注意的是,日常生活中使作的塑料薄膜有的有毒有的无毒,如聚乙烯薄膜无毒,可用于食品包装;而聚氯乙烯薄膜有毒,使用时(特别在受热时)会分解出对健康有害的物质,不能用于包装食品。
[探究活动]:用燃烧法区分聚乙烯薄膜与聚氯乙烯薄膜
[教师引导]:塑料的广泛应用方便了人们的生活,但大量的废旧塑料也开始危害人类的生存环境,即“白色污染”。
阅读下发的资料,了解①废旧塑料是如何对环境造成危害的?②要消除“白色污染”,可采取哪些措施?
[学生讨论]:生产可降解塑料。
②合成塑料:PE:(只含C、H无毒,薄膜可用于包装食品)
鉴别法:烧之,易燃且燃烧时熔融落下,能继续燃烧,无特殊气味产生。
PVC:(含C、H、Cl使用过程中会分解出有害物质,不宜用来盛装食品,但强度大)
鉴别法:烧之,不易燃且燃烧时有一股刺激性气味。
学生活动:阅读P238分析塑料的使用的利和弊。
四、复合材料
[教师引导]:了解橡胶制品及复合材料。
天然材料;烧制材料;合成材料;上述材料性能单一,已不能满足需要,于是一些科技工作者开始研究用新的物理、化学方法,根据实际需要去设计具有特殊性能的材料。
近代出现的金属陶瓷、铝塑薄膜等复合材料就属于这一类。
智能材料:能随着环境、时间变化改变自己的性能或形状,如像具有智能。
现在研究成功,并崭露头解的形状记忆合金就属于这一类。
智能材料已成为材料科学的一个重要前沿领域,有关研究及发展受到人们的极大重视。
[学生阅读P239分析]:不同的材料有不同的性能,航天工业需要特殊的材料。
请比较金属材料、陶瓷材料、合成材料、碳纤维复合材料各自的优缺点,你认为哪种材料更适合制造飞机的机翼、火箭的锥头? 答:金属材料强度大,但不耐腐蚀。
陶瓷材料耐高温,但脆性大,易破损。
合成材料强度大,密度小,但不耐高温。
碳纤维复合材料密度小,耐高温,高强度耐酸碱腐蚀,更适合用于航天工业。
[总结]:上述材料,是长期并存的,它们共同在生产、生活、科研的各个领域发挥着不同的作用。
通过今天的学习,同学们发现化学为人类提供更丰富的材料。
[作业]:教与学。
附加题:一课一练部分习题
板书设计
材料的分类
一、无机材料
三、复合材料:混凝土、玻璃钢
金属材料:⑴青铜器时代:青铜(Cu 、Sn 合金,人类最早使用的合金⑵铁器 时代:生铁和钢⑶近现代:铝及铝合金、钛合金,特种合金(高强度、 高韧、耐高温)贮氢合金、“形状记忆”合金 非金属材料:⑴古代的陶瓷:制陶器、瓷器等⑵新型陶瓷材料:制发动机零件、 人工骨、人工关节、人造牙等⑶其他:玻璃、水泥、金刚石、单晶硅等 二、有机材料 天然高分子材料:淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶 合成高分子材料:合成塑料、纤维、橡胶、粘合剂。